210. Nierdzewny!
Transkrypt
210. Nierdzewny!
210. Nierdzewny! Przygotuj: • 3 słoiki po dżemie • zimną i gorącą wodę • olej • 3 żelazne gwoździe • drobny papier ścierny zimna zimna ! ROSTE P O Z BARD gorąca Dlaczego? Rdza powstaje w efekcie reakcji tlenu zawartego w wodzie z żelazem. Warstwa oleju na gwoździu bezpośrednio chroni żelazo przed tlenem. W go− rącej wodzie w ogóle nie ma już tlenu, ponieważ został on uwolniony podczas podgrzewania. Aby zapobiec ponownemu powstaniu tlenu w trakcie procesów dyfuzyjnych, do wody dodano oleju. Pływa on po wodzie i zapobiega dopływowi po− wietrza. Dlatego również i w tym słoiku gwóźdź nie rdzewieje. Ciekawostki dla dociekliwych Utlenianie to chemiczne połączenie z tlenem. Proces chemiczny, w trakcie którego z jednego związku zabierany jest tlen nazywa się redukcją. Środkiem utleniającym jest substancja, która do− starcza tlen dla procesu utleniania. Dzisiaj każde oddanie elektronów z cząstki (atom, molekuła, jon) chemicy nazywają utlenia− niem, a przyjęcie elektronów – redukcją. Wykonanie: 1. Pocierając papierem ściernym o gwóźdź, spróbuj jak najdokładniej usunąć przemysłowy środek antykorozyjny. 2. Do dwóch słoików nalej zimnej wody, do trzeciego – gorącej. 3. Do gorącej wody dodaj kilka kropel oleju. 4. Jeden gwóźdź włóż do zimnej wody, a drugi do gorącej wody z olejem. Trzeci gwóźdź naj− pierw natrzyj olejem i dopiero wtedy włóż go do zimnej wody. Co się stanie? Gwóźdź znajdujący się w czystej wodzie zardze− wieje po kilku dniach. Pozostałe dwa gwoździe nie zmienią się. Te dwa nie zardzewieją. 148 211. Twoja w³asna produkcja soli Przygotuj: • sól • 2 szklanki lub filiżanki • nitkę bawełnianą • ciepłą wodę • spodek • łyżkę Wykonanie: 1. Do obu naczyń nalej ciepłej wody i postaw je obok siebie na nasłonecznionym parapecie. 2. Do obu naczyń wsyp tak dużo soli, aż nie bę− dzie chciała się rozpuścić. 3. Do każdego naczynia włóż jeden koniec nitki, a pomiędzy naczyniami postaw spodek, jak pokazaliśmy na rysunku. Ciekawostki dla dociekliwych Sól kuchenna jest połączeniem miękkiego meta− lu – sodu z trującym gazem – chlorem, z którego powstaje biały proszek – sól kuchenna. Sól ku− chenna składa się z dodatnio naładowanego so− du i ujemnie naładowanych jonów chlorku. Z powłoki zewnętrznej sód oddał jeden elektron, który teraz znajduje się razem z elektronem ato− mu chlorku jako para elektronowa. Dlatego w powłoce elektronowej atomu sodu brakuje jednego elektronu i sód nie jest już elektrycznie neutralna, tylko naładowany dodatnio (tzn. liczba elektronów jest o jeden elektron mniejsza, niż liczba protonów). Również atom chloru nie jest już elektrycznie neutralny, ponieważ liczba elek− tronów jest większa niż liczba protonów. Jest naładowany ujemnie i w ten sposób staje się jo− nem. Jony sodu i chlorku znajdują się w sieci krystalicznej jonowej, tzn. są połączone w wiel− kiej sieci, krysztale soli. sól Co się stanie? Już następnego dnia na nitce utworzą się kryształki soli. Dlaczego? Roztwór soli wsiąknie do nitki. Woda w nitce wyparuje i pozostaną kryształy soli. 149 212. Woda z olejem Przygotuj: • 2 łyżki wody • 2 łyżki oleju • barwnik spożywczy lub sok z czerwonej kapu− sty • zamykaną butelkę Ciekawostki dla dociekliwych Tłuszcze to substancje, które roztapiają się w temperaturze 37OC. Łój topi się w temperatu− rze 30–45OC. Tłuste oleje są płynne już w tem− peraturze pokojowej. Wszystkie trzy rodzaje tłuszczu pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, to tłuszcze naturalne. Tłuszcze naturalne nie są czystymi substancjami, tylko mieszaniną różnych związków tłuszczowych. Masło powstaje, np. z kwasu oleinowego, palmitynowego, stearyno− wego, mirystynowego, masłowego i innych kwa− sów tłuszczowych. Każda z wymienionych czą− steczek kwasu zawiera atomy węgla, wody i tle− nu w określonym porządku i liczbie. Cząsteczki, które dobrze rozpuszczają się w wodzie, to czą− steczki hydrofilowe (lubiące wodę). Mają obszary z relatywnie dodatnim i relatywnie ujemnym ła− dunkiem, które przyciągają cząsteczki wody. Substancje hydrofilowe mogą mieć postać stałą (np. sól kuchenna, cukier), płynną (np. alkohol) lub gazową (np. dwutlenek węgla w wodzie mi− neralnej). Cząsteczki tłuszczu, oleju i łoju nie są naładowane dodatnio, i dlatego nie rozpuszczają się w wodzie. Zachowują się hydrofobowo (nie lubią wody). Ponieważ cząsteczki wody wzajem− nie się przyciągają i tworzą wiązania wodorowe, cząsteczki oleju nie biorą w tym udziału. Skupia− ją się w wodzie jak kropelki tłuszczu na rosole z kury. Wykonanie: 1. Wodę zafarbuj barwnikiem lub sokiem z ka− pusty. 2. Do butelki wlej dwie łyżeczki zafarbowanej wody i dwie łyżeczki oleju. Zakręć butelkę i dokładnie wszystko wymieszaj. 3. Butelkę postaw na stole. Co się stanie? Wprawdzie olej i woda zmieszały się podczas potrząsania butelką, jednak w stanie spoczynku ponownie się rozdzielą. Olej wypłynie nad wodę. Dlaczego? Olej i woda wprawdzie się pomieszają, jednak nie stworzą prawdziwego roztworu. Olej i woda będą rozdzielone, ponieważ wzajemne przycią− ganie cząsteczek oleju jest silniejsze niż cząste− czek oleju i wody. Olej wypłynie nad wodę, po− nieważ jest lżejszy. Z pewnością widziałeś już to zjawisko w zupie. Po powierzchni rosołu pływają oczka tłuszczu, ponieważ tłuszcz nie może połą− czyć się z rosołem. 150 213. Kwestia smaku Przygotuj: • 5 szklanek • sok z cytryny • ocet • sól • cukier • wodę 214. Gdzie jest sól? Przygotuj: łyżkę soli łyżkę białej mąki wodę 2 miseczki • • • • cukier sól Wykonanie: 1. Do każdej miseczki nalej wody. 2. Do jednej miseczki wsyp sól, do drugiej mą− kę. cytryna Co się stanie? Mąka zbierze się na dnie miseczki, sól zniknie, będzie niewidoczna. ocet woda Wykonanie: 1. Do jednej szklanki wsyp łyżkę cu− kru, do drugiej łyżkę soli. Do obu szklanek nalej wody. 2. Do trzeciej szklanki wlej trochę soku z cytry− ny, do czwartej ocet i obie ciecze rozcieńcz niewielką ilością wody. 3. Do piątej szklanki nalej tylko wody. 4. Spróbuj każdego płynu i zwróć uwagę na to, która ciecz ma kwaśny smak. Dlaczego? Mąka nie rozpuszcza się w wodzie, oddziela się od niej i osadza na dnie. Sól rozpuszcza się w wodzie. Co się stanie? Roztwór cukru będzie słodki, roztwór soli słony, ocet i sok z cytryny będą kwaśne, woda w ogóle nie ma smaku, jest neutralna. Ciekawostki dla dociekliwych Sok z cytryny i ocet mają kwaśny smak, dlatego nazywane są kwasami. Nawet wtedy, gdy żuje się słodkie artykuły spożywcze, w ustach powsta− ją słabe kwasy, które mogą zaatakować szkliwo zęba. Natomiast ślina to słaba zasada. Może zneutralizować kwasy w ustach. Zasady to związki, które neutralizują kwasy. Przy okazji powstają neutralne cząsteczki wody. Ług to wodny roztwór zasady. Mieszanina zasad i kwasów to neutralny roztwór soli. 151 215. Wytworne b¹ble 216. Zwêglone! Przygotuj: • filiżankę czarnej herbaty • 1/2 cytryny • wyciskarkę do cytryn • • • Przygotuj: szklankę czerwonej kapusty ręcznik papierowy duży słoik z szerokim otwo− rem • talerz • sito Wykonanie: Wyciśnij sok z cytryny i wlej go do herbaty. Wykonanie: 1. Sok z czerwonej kapusty odsącz przez sitko do pustego słoika. 2. Z papierowego ręcznika wytnij dwa paski o szerokości ok. 5 cm. 3. Paski ręcznika papierowego włóż do soku z kapusty i zostaw je tam na około minutę. 4. Wyjmij papierowe paski, połóż je na płaskim talerzu i pozostaw do wyschnięcia. Co się stanie? Paski papieru śniadaniowego wchłoną sok z ka− pusty i teraz będą mogły być użyte jako wskaź− nik kwasowo−zasadowy lub wskaźnik pH, tzn. za pomocą kawałka papieru możesz od teraz stwierdzać, czy substancja jest kwaśna czy zasa− dowa. Barwniki, które zmieniają swój kolor pod wpływem kwasów lub ługu, to wskaźniki. Co się stanie? Cytryna sprawi, że herbata zrobi się (prawie) bezbarwna. Dlaczego? Kwas cytrynowy to wybielacz, który wchodzi w reakcję chemiczną z zawartym w herbacie barwnikiem i w ten sposób ją rozjaśnia. Dlaczego? Czerwona kapusta zawiera barw− nik, który pod wpływem kwasów lub ługu zmienia kolor. Właśnie dzięki temu może być użyty jako wskaźnik pH. Ciekawostki dla dociekliwych Wartość pH to stężenie jonów wodorowych w roztworze. Skala pH waha się od 0 do 14. Wartość pH substancji neutralnej wynosi 7. Kwasy mają pH poniżej 7, a zasady powyżej 7. 152 217. Zielone mleko? 218. Przyprawianie po indyjsku ŻNIE! O R T S O Przygotuj: • kilka papierowych kubków • sok z czerwonej kapusty • ocet • różne (żółte) soki owocowe • wodę mydlaną • mleko Przygotuj: • łyżeczkę kurkumy (indyjska przyprawa) • filiżankę wody • łyżkę • ręcznik papierowy sok pomarańczowy ocet różowy woda płucząca Co się stanie? Paski ręcznika papierowego wciągną sok i teraz mogą służyć za wskaźniki kwasowo−zasadowe (por. str. 152 / eksperyment 216). zielony mleko różowy Wykonanie: 1. Do wody dodaj kurkumy i wszystko dobrze wymieszaj. 2. Paski papieru śniadaniowego włóż do złoto− −brązowej cieczy i zostaw je tam na około mi− nutę. 3. Wyjmij paski papieru, połóż je na płaskim ta− lerzu i pozostaw do wyschnięcia. zielony Wykonanie: 1. Do każdej cieczy, którą chcesz testować, po− trzebujesz papierowego kubka. 2. Do każdego kubka wlej łyżeczkę soku z kapu− sty. 3. Dodaj 1–2 łyżeczek każdej testowanej cieczy. Co się stanie? Kwaśne ciecze zrobią się różowe, a zasadowe – zielone. Czasami robienie eksperymentów na prawdę pięknie wygląda. Dlaczego? Sok z kapusty zawiera barwnik, który pod wpły− wem kwasów i ługu zmienia swój kolor. W przy− padku wartości pH poniżej 7 robi się różowy, a powyżej 7 – zielony. W kwaśnym środowisku barwnik kapusty reaguje z dodatnimi jonami wo− dorowymi. To one są sprawcami zmiany koloru na różowy. Dlaczego? Roztwór kurkumy zawiera barwnik, który pod wpływem kwasów lub ługu zmienia swój kolor. W bardzo kwaśnych roztworach robi się żółty, w zasadowych czerwonawo−brązowy. W kwa− śnym środowisku barwnik roztworu kurkumy reaguje z dodatnimi jonami wodorowymi. To one są sprawcami zmiany koloru na żółty. 153 219. Zabawy z wod¹ 220. Balon widmo OSTE! R P O BARDZ Przygotuj: • kilka papierowych kubków • wodę ze stawu • wodę deszczową • wodę z kranu • wodę z kałuży • wodę z płynem do mycia naczyń • proszek do pieczenia, rozpuszczony w wodzie • sok z cytryny • papierek wskaźnikowy (z kurkumy lub kapu− stą) Przygotuj: • pustą butelkę • balon • pojemnik z miarką • 30 ml wody • łyżeczkę proszku do pieczenia • słomkę • 1/2 cytryny • wyciskarkę do cytryn Wykonanie: 1. Nadmuchaj balon, aby go rozciągnąć, po czym wypuść powietrze. 2. Wyciśnij sok z połówki cytryny. 3. Kubkiem odmierz ok. 30 ml wody i wlej ją do butelki. 4. Dodaj łyżeczkę proszku do pieczenia i wszyst− ko dobrze wymieszaj słomką. 5. Do butelki wlej soku z cytryny, a następnie szybko naciągnij balon na szyjkę butelki. Wykonanie: 1. Do każdego kubka wlej jedną substancję, któ− rą chcesz przetestować. 2. W każdym kubku zamocz jeden papierek wskaźnikowy. Co się stanie? Każdy papierek zafarbuje się inaczej. niebieski czerwony różowy Co się stanie? Balon sam się nadmucha, a ty możesz sobie od− począć. woda ze stawu woda deszczowa woda z kranu woda z kałuży Dlaczego? Sok z cytryny jest kwasem, rozpuszczony w wodzie pro− szek do pieczenia – ługiem. Gdy dochodzi do reakcji kwasu z wodorowęglanem (kwaśne sole kwasu węglowego), po− wstaje dwutlenek węgla, który podnosi się do góry i wypełnia balon. woda płynem do mycia naczyń woda z proszkiem do pieczenia woda z sokiem z cytryny Dlaczego? Papier nasiąknięty sokiem z czerwonej kapusty w kwaśnym środowisku zrobi się różowy, w za− sadowych cieczach – zielony. Papier nasiąknięty wodą z kurkumą w kwaśnym roztworze zrobi się żółty, a w zasadowym – czerwonawo−brązowy. Roztwór proszku do pieczenia to ług, sok z cy− tryny – kwas. Również woda może reagować jak kwas lub zasada. Czasami trzeba to przetesto− wać, chcąc ocenić jakość wody w rzece lub je− ziorze. 154 221. Superlimonka 222. „UgryŸæ kwaœne jab³ko” Przygotuj: • cytrynę • wyciskarkę do cytryn • pojemnik z miar− ką • wodę • szklankę • łyżeczkę proszku do pieczenia • łyżkę lub słomkę • 1–2 łyżeczki cukru Przygotuj: cytrynę wyciskarkę do cytryn jabłko 2 talerze nóż ONNE! Ł H C O CZAS • • • • • Wykonanie: 1. Z cytryny wyciśnij sok i wlej go do pojemnika z miarką. 2. Dolej do niego taką sama ilość wody, a mie− szaninę wlej do szklanki. 3. Dodaj proszku do pieczenia i wszystko dobrze wymieszaj. Wykonanie: 1. Z cytryny wyciśnij sok. 2. Odetnij kilka kawałków jabłka i rozłóż je na obu talerzach. 3. Na jabłka na jednym talerzu wkropl sok z cy− tryny i zostaw je na kilka godzin. Co się stanie? Napój będzie musował i zaraz zachce ci się pić, czyż nie? Co się stanie? Miąższ kwaśnych kawałków jabłka zachowa swój kolor. Kawałki jabłka, które nie zostały spryska− ne sokiem z cytryny, zrobią się brązowe. Dlaczego? Gdy surowy kawałek miąższu styka się z powie− trzem, reaguje on z tlenem (z powietrza) i dlate− go robi się brązowy. Proces ten to utlenianie (por. str. 148 / eksperyment 210). Sok z cytry− ny zapobiega procesowi utleniania. Dzięki temu kolor miąższu się nie zmieni. Dlaczego? Sok z cytryny jest kwasem, rozpuszczony w wo− dzie proszek do pieczenia – zasadą. Gdy ten kwas i ta zasada pomieszają się, powstanie gaz – dwutlenek węgla. Pęcherzyki gazu unoszą się w powietrze i wyskakują. Jeszcze tylko posłódź swój napój i będzie smakował jak lemoniada. 155 223. Odœwie¿acz pieniêdzy 224. Lakier do paznokci ! ROSTE P O Z BARD Przygotuj: • cytrynę • wyciskarkę do cytryn • miseczkę • stare grosze i złotówki lub inne miedziane monety Przygotuj: 2 cytryny szczyptę soli wyciskarkę do cytryn miseczkę 10 gr., 20 gr. lub inne miedziane monety duży „nowiutki” żelazny gwóźdź papier ścierny • • • • • • • Wykonanie: 1. Z cytryny wyciśnij sok, wlej go do miseczki i dodaj szczyptę soli 2. Monety włóż do soku, potrzymaj je tam przy− najmniej 5 minut. 3. Gwóźdź potrzyj papierem ściernym, opłucz pod wodą, wysusz i włóż go do miseczki z monetami na co najmniej 20 minut. Co się stanie? Na gwoździu powstała warstwa związku miedzi, a ty możesz opowiedzieć swoim znajomym o tym, jak „stary” jest ten gwóźdź. Wykonanie: 1. Z cytryny wyciśnij sok i wlej go do miseczki. 2. Jedną z monet wrzuć do soku i potrzymaj ją tam co najmniej 5 minut. Dlaczego? Miedź reaguje z kwaskiem cytrynowym i w efek− cie tworzy nowy związek, cytrynian miedzi. Związek ten pokryje gwóźdź cienką warstwą miedzi. Co się stanie? Moneta będzie błyszczała i wyglądać będzie jak nowa. Dlaczego? Kwas cytryny usuwa ze starych monet matową powłokę, tlenek miedziowy. Zresztą ocet i roz− cieńczony kwas siarkowy mają takie same działa− nie jak sok z cytryny. miedź 156 225. Przeœwituj¹ce jajko z gumy Przygotuj: • surowe jajko kurze • szklankę z octem domowym 226. Batikowe jajko ! ŁONNE H C O S CZA ONNE! Ł H C O CZAS Przygotuj: jajko ugotowane na twardo kredkę szklankę biały ocet • • • • Wykonanie: 1. Jajko włóż do szklanki z octem. 2. Zostaw je tam na kilka godzin. 3. Jajko wyjmij z octu i opłucz je pod bieżącą wodą. 4. Weź jajko pod światło. Co się stanie? Co to jest? Jajko nie jest już twarde, tylko gumowate. Twar− da skorupka jajka rozpuściła się. Gdy trzymamy jajko pod słońce, przez skórkę widać nawet białko i żółtko. Wykonanie: 1. Jajko pomaluj kredką. 2. Włóż je do szklanki i wlej do niej tak dużo białego octu, aż jajko będzie całkowicie zakry− te. 3. Po dwóch godzinach wylej stary i wlej świeży ocet, zostaw go w szklance na następne 2 godziny. 4. Wodą zmyj resztki kredki. Dlaczego? Twarda skorupka zbudowana jest z wapna, a ocet rozpuszcza wapno. Dlatego skorupka jaj− ka rozpuściła, się w occie po 3–12 godzinach. Zachowała się tylko znajdująca się pod nią skórka. Co się stanie? Wzory lub napisy, które nama− lowałeś na jajku, nadal będą wi− doczne i z pewnością każdy ucieszy się z własnoręcznie zro− bionej „pisanki”. Ciekawostki dla dociekliwych Wapno rozpuszcza się w kwasach. Powstaje wtedy sól wapniowa i gaz – dwutlenek węgla. Dlaczego? Kwas octu połączy się z węglanem wapniowym skorupki jajka i częściowo ją rozpuści. Tylko w miejscach pomalowanych kredką ocet nie na− ruszy skorupki. 157